几种交联剂对PVA固定化活性污泥的活性比较

为了优化选择聚乙烯醇(PVA)固定化方法中的交联剂,运用氧吸收速率作为评价指标,对聚乙烯醇(PVA)固定化方法中不同交联剂对固定化活性污泥的生物活性的影响进行了研究。采用3种不同交联剂,即饱和硼酸 1?Cl2、50%NaNO3 1?Cl2、饱和硼酸 NaH2PO4,制得PVA固定化污泥。通过测量不同营养液中固定化污泥的氧吸收速率,比较了3种固定化颗粒中自养菌和异养菌的生物活性。试验结果表明:在经过活化之后,各类固定化污泥的生物活性和稳定性均得到很大的提高;而且在3种颗粒中,采用饱和硼酸 NaH2PO4作为交联剂制得的固定化颗粒,其自养菌和异养菌的生物活性最高;该法为利用PVA载体固定化活性污泥的较好方法。     

好氧污泥氨氧化活性对雌激素降解效率的影响研究

采用驯化后的硝化菌富集培养物(NEC)及实际污水厂的硝化活性污泥(NAS)降解雌酮(E1)和17α-乙炔基雌二醇(EE2), 通过初始氨氮浓度的变化及氨氧化菌活性的抑制改变污泥氨氧化活性, 并考察氨氧化活性对雌激素降解活性的影响。结果表明, NEC中雌激素的降解活性主要来自氨氧化菌, 亚硝酸盐对雌激素的硝基化作用及异养菌的代谢作用均较弱, 氨氧化菌对雌激素的共代谢得到证实。在NAS中, 氨氧化菌抑制剂烯丙基硫脲并未完全抑制E1和EE2的降解活性, 表明雌激素降解由氨氧化菌与异养菌共同完成, 而氨氧化菌的共代谢降解显然更为高效。     

虾池沉积环境中若干功能菌及弧菌的时空变化

2003年10月～2004年5月在泉州东海一新建虾池与一池龄15年的老旧虾池,采用平板计数方法研究底泥环境中可培养异养菌(HB)、淀粉降解菌(AB)、有机磷降解菌(OPB)、无机磷溶解菌(INP)、几丁质降解菌(CB)、油脂降解菌(LB)、纤维素降解菌(CLB)、硫氧化细菌(SOB)等各种功能菌以及弧菌(VB)数量的变化情况,并对它们与可培养异养菌之间的相关关系进行了探讨.结果表明,在整个养殖期中,新池泥样中可培养异养菌总数范围在1.95×104～7.7×105 CFU/g之间, 旧池泥样中可培养异养菌总数范围在2×104～1.88×105 CFU/g之间,两池的数量变化波动均较大,其它功能菌与异养菌相似,在整个养殖周期也是呈现较大的波动幅度, 但统计分析表明淀粉降解菌、有机磷降解菌、油脂降解菌、弧菌等与可培养异养细菌之间呈现着明显的正相关,而几丁质降解菌、无机磷溶解菌、纤维素降解菌以及硫氧化细菌与异养菌之间则无明显的相关关系.     

有机废气的生物膜净化过程

低浓度有机废气的生物膜净化过程主要通过把废气从气相转移到液相或固相表面的液膜中,然后利用微生物降解液相或固相表面液膜中的污染物.自养菌和异养菌组成的复合菌在填料塔上的挂膜过程经历吸附、菌体增殖、生物膜初步形成、生物膜成熟四个阶段,最终开始发挥作用.     

同型产乙酸菌研究进展及其环境生物技术应用

同型产乙酸菌(homoacetogen)是一类既能利用多种有机底物异养生长,又能利用CO2/H2或者CO自养生存的厌氧微生物类群.其对各类生态环境适应能力强,可以通过厌氧乙酰辅酶A途径将不同底物转化为乙酸、乙醇等有机物.随着化石能源的枯竭与对同型产乙酸作用理解的加深,同型产乙酸菌逐步应用于有机物或者合成气厌氧发酵、环烃类有机污染物降解等环境生物技术中,成为近年来的研究热点.选择了一些研究较为广泛的同型产乙酸菌类型,介绍了相关生理生态特性,以及近年来针对同型产乙酸菌的环境应用研究进展.     

城市污水厂生物处理工艺运行效果的数学模拟

应用活性污泥数学模型模拟污水生物处理系统内的动力学反应过程 ,分析模型的灵敏度 ,找出灵敏性组分和参数 ,用于改善预测效果 .模拟结果表明 ,自养菌最大比增长速率 μ^A、自养菌衰减系数bA 是脱氮过程的灵敏性参数 ;底物最大发酵速率Qf 是除磷过程的灵敏性参数 .在模型灵敏性组分和参数适当调整的情况下 ,活性污泥数学模型可以很好地模拟实际污水处理厂的运行效果 ,优化其控制策略 ,提高处理效果     

处理含硫氮恶臭气体的工程菌的获取与效能

试验分离、纯化得到12株去除硫化氢和氨气的菌株.对其脱臭效能的试验可知,异养硫氧化菌的脱硫效率优于自养硫氧化菌,自养、异养硫氧化菌和亚硝化混合菌的脱臭效果要优于单一的硫氧化混合菌或单一的亚硝化混合菌.确定所有的分离出的自养、异养硫氧化菌和亚硝化混合菌作为脱臭工程菌.分析其高效的原因是专性自养亚硝化菌在特定的基质上与异养硫氧化菌混合培养,有助于自养的亚硝化菌对氨的作用,另外,多种菌之间的协同作用,减轻了中间产物的负反馈抑制,使底物的利用更彻底,系统运行更稳定.     

针铁矿与石膏联合制约脱卤功能菌对2,4-二氯苯酚的厌氧转化

以针铁矿(goethite,Gt)作为铁氧化物矿物代表、石膏(gypsum,Gp)作为硫酸盐矿物的代表,考察两种矿物添加比例不同对2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)厌氧微生物转化的影响.结果表明,两种矿物对2,4-DCP几乎没有吸附作用,反应体系中仅发生2,4-DCP向4-氯苯酚(4-chlorophenol,4-CP)的转化;在无外加碳源条件下,所有添加Gt和Gp的实验中2,4-DCP的降解均受到强烈抑制,并且抑制效果与Gt和Gp的比例无关;添加乙酸钠条件下,矿物对2,4-DCP降解的抑制作用与Gt/Gp比值有关,随着Gt/Gp的减小,2,4-DCP的降解速率逐渐下降,降解率逐渐降低.分析认为Gp溶解释放的SO_4~(2-)抑制了2,4-DCP的降解,机制为:(1)与脱卤功能菌竞争有机底物;(2)营造不利于脱卤功能菌生长的氧化还原及S~(2-)条件.添加Gt后S~(2-)部分以铁硫化物的形式被固定,同时氧化还原电位上升,脱卤功能菌的生长条件得到改善.研究认为,自然条件下Gp对卤代酚类有机污染物的厌氧微生物转化有潜在抑制作用,铁氧化物可在一定程度上缓解该作用.     

鞘氨醇单胞菌N1菌株的16SrDNA序列分析和溴氨酸降解的动力学

对降解蒽醌染料中间体溴氨酸的N1菌株进行了16S rDNA序列分析和溴氨酸生物降解的动力学研究．N1菌株经过16S rDNA序列测定和同源性分析,被鉴定为鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp．,以前曾称为Pseudomonas sp．）．在高浓度溴氨酸时N1菌株的降解过程存在底物抑制现象,其行为符合Andrews提出的描述微生物菌体生长的非竞争性底物抑制模型．本文对此方程进行了非线性回归,确定了模型参数,实验数据对该动力学方程能很好拟合．此外,从模型中得出,溴氨酸浓度为520～580mg／L时,μ与q均达到较高值,这一实验结果为溴氨酸废水的生物处理工艺提供了重要参考条件。     

连续搅拌反应器中产物─底物非竞争性抑制动力学的无因次分析

本文研究在ＣＳＴＲ反应器中进行非竞争性和抑制微生物反应动力学行为,将产物－底物非竞争性抑制动力学模型无因次处理后,分析可能出现的解的多重态现象,表明在多解操作区内的稳态解是具有高产量、高底物利用率的最优操作态,指出从发酵液中不断移去产物能有效地缓和产物抑制,增大多解操作区的范围。     

连续搅拌反应器中产物—底物非竞争性抑制动力学的…

本文研究在ＣＳＴＲ反应器中进行非竞争性和抑制微生物反应动力学行为，将产物－底物非竞争性抑制动力学模型无因次处理后，分析可能出现的解的多重态现象，表明在多解操作区内的稳态解是具有高产量、高底物利用率的最优操作态，指出从发酵液中不断移去产物能有效地缓和产物抑制，增大多解操作区的范围。     

污泥中硝化细菌富集培养技术的研究

通过对某污水处理厂二沉池的活性污泥进行培养，使污泥中异养菌数量减少。硝化细菌数量增加，成为优势菌。试验结果证明在培养基中加入活性炭填料及适量有机物是促进硝化细菌富集生长的可行方法，其中盐度和pH值是两个重要的条件。     

SUFR系统中微生物菌群生态功能的试验分析

对螺旋升流式反应器(Spiral Up-Flow Reactor,SUFR)系统中微生物的数量分布以及与主要水质指标的相关性进行了试验研究,结果表明:SUFR系统中的微型动物种群较多,微生物生态系统稳定;系统中微生物的数量与营养盐的含量密切相关,其中总异养菌与COD的相关系数r为0.949,有机磷细菌与TP的相关系数r为0.815,亚硝化菌与NH3-N的相关系数r为0.909,反硝化菌的数量和TN的相关系数r为0.653.     

不同营养方式下小球藻生长与光合作用的变化

【目的】研究小球藻在自养条件下和以乙酸为碳源的异养、混养条件下生长以及光合作用的变化。【方法】以小球藻Chlorella sorokiniana为研究对象,通过测定OD_(550)和光系统Ⅱ(PSⅡ)叶绿素荧光研究其生长情况和光合作用的变化。【结果】小球藻在初始接种浓度为5×10~6个/mL的条件下,异养和混养的生长速度显著快于自养,到达稳定期仅需1.5d,而自养生长需要9d;叶绿素荧光参数自养大于混养,而混养又大于异养,有效光量子产量混养比自养降低21.5%,异养比自养降低98.1%;混养的Rubisco酶基因mRNA表达量最高,分别是异养和自养的3.2倍和1.8倍。【结论】小球藻在混养条件下光系统仅受到微弱抑制,生长速度和最高细胞密度均高于其它营养方式,适合规模化培养。     

Acidiphilium属菌DX-A的分离鉴定及其浸矿功能

从江西德兴铜矿酸性矿坑水中分离得到1株嗜酸细菌(命名为DX-A),该菌株为革兰氏阴性菌,短杆状,菌体宽×长为(0.45~0.55)μm×(1.1~2.1)μm,最适生长pH为3.5,最适生长温度为30℃。该菌能利用FeCl3及多种硫化矿和葡萄糖等多种有机物进行生长,但是不能利用FeSO4进行生长,因而该菌为兼性异养型细菌。构建该菌的系统发育树,研究表明:菌株DX-A与Acidiphilium sp.PK46(AY765995)位于系统发育树的同一分支中,相似度为99%;菌株DX-A分别浸出黄铁矿和铁闪锌矿28 d后,含菌摇瓶中Fe2+与Zn2+的质量浓度分别可达到2.36g/L和2.47 g/L,而对照组中Fe2+与Zn2+的质量浓度分别为0.60 g/L和0.39 g/L;菌株DX-A和A.ferrooxidansATCC23270混菌分别浸出黄铁矿和铁闪锌矿比A.ferrooxidans ATCC23270单菌浸出效果分别高2.7%和10.3%,表明该菌能够浸出黄铁矿和铁闪锌矿并能促进自养菌的浸矿,为进一步研究异养菌促进自养菌浸矿提供了依据。     

粗砂-砾石海滩溢油污染的现场生物修复

在天津港六号码头的粗砂-砾石海滩进行了人工模拟溢油条件下的生物修复现场实验,考察了添加水溶性肥料、添加缓释肥料以及同时添加缓释肥料和石油烃降解菌等修复措施的有效性.结果表明,在120,d的修复时间内,同时添加缓释肥料和石油烃降解菌的体系石油烃生物降解常数（ks）最高,达0.007,2,d-1,为对照体系的2.4倍,该体系中氮、磷浓度和石油烃降解菌数量在较长时间内都维持较高水平,表明接种的石油烃降解菌能够直接利用缓释肥料所释放出来的营养元素而快速生长繁殖;添加水溶性肥料的体系短期内氮、磷含量显著提高,石油烃降解菌密度明显增大,石油烃降解速率加快,ks为对照试验池的1.8倍;而添加缓释肥料的体系氮、磷含量尽管明显高于对照体系,ks却略低于对照体系,这可能是由于土著微生物无法直接利用缓释肥料所释放的营养元素,甚至其释放的尿素在局部形成高氨氮环境而抑制微生物的生长.     

复合硝化菌群处理氨氮废水

从生物陶粒反应器中筛选出6株自养硝化细菌和2株异养硝化细菌,6株自养菌的硝化速率为1.03～1.25 mg(L·d).异氧菌SHY4和SHY5在氨氧化培养基中经过12 d的好氧培养,氨氮最终去除率分别为69.73%和80.78%.亚硝酸盐质量浓度最终分别增加到0.124和0.206 mg/L,SHY5在亚硝化培养基中,经过12 d的好氧培养,亚硝酸盐质量浓度最终降低8.87 mg/L,硝酸盐出现积累质量浓度最终增加0.48 mg/L.采用从生物陶粒反应器中分离出的自养硝化细菌和异养硝化细菌建立序批式活性污泥反应器(SBR)进行了氨氮去除的试验研究,经过15～21 d的硝化处理,氨氮的平均去除率为64.38%.     

厌氧生物转盘氨氧化系统中脱氮机理与途径

利用NH4+,NO2-,NO3-和pH等4种离子选择性微电极,研究了不同基质浓度条件下厌氧氨氧化系统中颗粒污泥内部氮素迁移转化的空间分布特征.结果表明:当基质浓度充足时,从颗粒污泥表面到内部的氨氮和亚硝酸盐氮浓度以一定比例同时降低,发生了以厌氧氨氧化反应为主的特征反应;当氨氮浓度受限时,污泥颗粒外层区域(0～1 200μm)发生厌氧氨氧化脱氮途径,内层区域(1 200～2 500μm)发生以亚硝酸盐氮降低为特征的反硝化途径;当只存在NOx-时,颗粒污泥内部发生反硝化的特征反应.因此,厌氧生物转盘氨氧化系统中至少存在厌氧氨氧化和自养反硝化两种生物脱氮途径.     

稳定同位素标记结合Nano SIMS亚细胞成像技术分析化合物在微生物体内代谢活性研究

本研究选用前期从受污染土壤中筛选出来的多环芳烃高效降解菌BDG-3为研究对象,以~(13)C~-葡萄糖为底物对其进行培养,并利用Nano SIMS亚细胞成像技术对稳定同位素13 C标记的化合物在菌体内的代谢活性进行分析.将降解菌BDG-3养在含有13 C标记的葡萄糖培养基中,对选中的研究区域内质量数为12、13、16、26的信号进行收集,分别用于表征~(12)C~-、~(13)C~-、~(16)O~-和~(26)(~(12)C1~(14)N)~-离子的信号及分布特征.利用Image J软件处理并分析数据.单菌体切面内各元素的分布有一定规律,存在明显的峰值点.以选定的线域为ROI研究对象,~(13)C~-、~(16)O~-和~(26)(~(12)C~(14)N)~-离子变化趋势接近,在横坐标为10附近达到峰值,含量最高的是~(26)(~(12)C~(14)N)~-.以单一菌体为ROI研究对象,以13 C~-葡萄糖为底物生长出的BDG~-3内单菌体内部~(13)C含量平均值(54.38)远高于以~(12)C葡萄糖为底物的单菌内部~(13)C的信号(5.59).研究结果表明菌体可以吸收13 C~-葡萄糖,用于自身的生长,代谢活性良好.通过对该种方法学的探索,为进一步研究更为复杂的环境污染物质在微生物体内的降解代谢过程提供了一种新的可靠的分析手段.     

ASM-CN模型中主要动力学参数的测定研究

灵敏度分析表明，ASM-CN模型中的异养菌衰减系数(bH)、异养菌最大比增长速率(μmH)和自养菌最大比增长速率(μmA)对活性污泥系统的性能有显著影响，着重研究了这3个参数。试验结果表明，在20℃时bH的平均值为0.48d^-1，μmH的平均值为5.7d^-1，μmA的平均值为0．449d^-1。此外，还对这3个参数测定过程中的影响因素进行了分析。